积液水淹气井多井气举工艺设计及应用
含水气井泡沫排水采气工艺设计
收稿日期:2004-02-19作者简介:王大勋(1956-),男,重庆人,讲师,从事石油工程教学工作。
含水气井泡沫排水采气工艺设计王大勋 徐春碧 刘玉娟 石永新400042重庆,重庆石油高专石油工程系摘 要:泡沫排水采气是开发积水气田的一项重要的增产措施。
文章介绍了泡沫排水采气工艺的原理和设计方法,并通过对辽河油田欢喜岭09井进行泡沫排水采气工艺设计的实践,提出了需要注意的有关问题。
关键词:天然气开采;助采工艺;泡沫排水;泡沫剂;工艺设计 在气田开发后期,多数气井因积水而导致减产、停产。
如何排水就成了气田面临的大问题。
常见的排水采气方法有优选管柱、气举、泡沫排水等。
泡沫排水具有施工容易、收效快、成本低、不影响日常生产等优点,成为产水气田开发的有效增产措施。
当然,这种技术仍然需要在实践程中不断完善。
笔者曾对辽河油田欢喜岭09井进行泡沫排水采气工艺设计。
下面结合设计的实际情况,介绍泡沫排水采气工艺的原理和设计方法及需要注意的有关问题。
1 泡沫排水采气机理泡沫排水采气的基本原理,是从井口向井底注入某种能够遇水起泡的表面活性剂(起泡剂),井底积水与起泡剂接触以后,借助天然气流的搅动,生成大量低密度含水泡沫,随气流从井底携带到地面。
泡沫助采剂主要是通过泡沫效应、分散效应、减阻效应和洗涤效应来实现助采的。
表1 C T5-2和U T-1对比表CT 5-2U T-1类 型复合型表面活性剂以植物皂为主剂的活性剂外 观棕褐色粘稠液红棕色粘稠液气 味微氨味无异味密 度 1.042g/m31.05g/m3溶解性任一比例溶于水任一比例溶于水pH 值7~86抗油指标<30%10%~30%矿化水指标<120g/l <120g/l 凝固点-21-10 包 装25kg/桶,100kg/桶25kg/桶价 格~1.8万元/t~1.0万元/t2 泡沫剂的选择泡排所需泡沫剂应具有起泡能力强、泡沫携液量大、泡沫稳定性适中等性能。
气举采油方法资料
气举动态曲线
产 液 量
P GLR
给定注气量
极限注气量 注气量
流入动态曲线
不同气液比下的产量和流 压关系曲线
Q
气举井管理
◆施工管理 --重点工序要求旁站监督，严把作业施工质量； ◆投产管理 --保证油井投产安全，顺利卸荷,严格控制投
产程序和卸荷速度；
◆生产管理 ----生产资料录取 气举井故障排除 生产工况分析诊断, 注气量调配、清蜡等
连续气举的卸荷过程
2、间歇气举
间歇气举主要分为常规间歇、柱塞间歇、球塞间歇等几类，其主要原理为： 地面间歇注气，实现油井间歇生产。
特点：
1、降低液体滑脱损失，减少注气量； 2、适应低产井、高含水井气举（产量<20m3/d) 。
四、气举采油采用什么样的 管柱结构？
出油 出油 进气 进气 进气
连续气举
需要经过油 1 产液量 >20 m3/d的井应采用连续气举。 田开发经济 技术论证 设计注气压力与油井地质特征和地面增压
2
装置的能力相匹配。
二、基础数据及来源
1 油井数据：
a) c) e） g） i） j） l） m） 油层中部深度，m ； b) 油层静压，MPa ； 静液面深度，m ； d） 地层水密度，kg/m3 ； 原油密度，kg/m3 ； f） 油井含水率，% ； 生产油压，MPa ； h） 产液指数，m3/(MPa· d) 压井液压力梯度，MPa/m ； 井口温度，℃ ； k） 井底温度，℃ ； 地层气液比，m3/m3 ； 设计日产液量，m3/d 。
② 气举节点系统分析优选参数
流入：地层＋注入气 流出：油管 用于分析油管尺
QGI
qL qL pwf
寸、出油管线、注气
天然气排水采气技术分析
天然气排水采气技术分析虽然我国天然气储藏量十分巨大，但由于各个气田区域的地质环境比较复杂，所以在开采过程中要采用合理的施工技术。
本文对现阶段我国各大气田通常采用的排水采气技术进行了论述，以给天然气排水采气工作提供一点借鉴。
标签：天然气；排水；采气；技术天然气开采过程中会遇到各种问题，目前我国在长期实践中已经对多种排水采气技术进行了完善。
在低碳环保理念的发展下，天然气作为21 世纪的主要能源将逐步替代石油和煤炭的主导地位。
但是隨着气藏的开发，我国大多数气藏丌始受到水侵，气井井底也开始慢慢积液，井底积液的存在不仅增加了气层的冋正，限制了天然气井的生产能力，而且影响气井的产气速度，最终导致整个气藏釆收率的降低。
如果想要降低开采过程中各种问题的发生概率，就要对当前的排水采气技术开展进一步的研究。
1. 同心毛细管技术低压气井积液和油气腐蚀是采集井下天然气时经常遇到的问题，针对这种问题，天然气采集技术人员研发出了同心毛细管。
该技术在应用过程中，把同心毛细管的每一根管柱设置在天然气井内部生产射孔的最低端，然后不断发射化学剂泡沫，将同心毛细管喷射到井底，适当降低井底的压力，天然气在流动过程中就自动携带出泡沫液化的液体，从而有效改善了天然气井底积液的状况，进一步提高了排水效果。
同心毛细管技术的实际应用，不仅使天然气开采成本大大降低，还有效提高了天然气的开采量。
2. 气式举排水采气技术气举式排水采气技术有开放式、半闭气式和闭气式三种工作方式。
油套管中存在一个环形空间，在利用气举式排水采气技术施工的过程中，如果气源经过环形空间而进入油管，并从油管中排放出来，我们叫这种方式为正举。
而如果让气源先经过油管，在通过油套管环形空间排出来就叫做反举。
天然气井的深度对气举式技术的运用影响甚微，该技术在应用过程中，设备操作步骤比较简单，天然气开采人员在管理和使用时十分方便。
所以，很多天然气田都通常采用这种技术来排水采气，从而提高天然气开采的经济效益。
排液采气工艺特点比较与应用分析
中图分类号 ：Ｊ ５ ２ ３
文献标识码 ：Ａ
１井简积液形成 安装加速 管与小 油管排液 ，同属于优化 管柱排 液采气方法 。这 在低 压气 田与凝析 气 田的开发 中，井筒积液 是制约气 井稳产 与 种方法都不需要额外 的设备 与投资 ， 但是对 于一些低产井 ，很难保证 高产 的主要 问题之 一 。气井 中的液 体 ，主要来 自 气 态烃类 的凝析作 产量。因此 ， 低 产井一般不能采用这 两种方法进行排液 。气举是 目前 用 ，地层 中储集层 的地层水或层 间水 。气井 中液体 ，通常是 以液滴 的 油 田应用 最多 的排 液采气方 法 。气举 排水 的适应性强 ，排量变 化灵 形式分布在气相 中。气体 是连续 相而液体是非 连续相 流动 ，液体 以液 活 ， 对 于高气 液 比， 含 沙及含腐蚀性介质 的井 ，气举较其它举升方式 滴 的形式 由气体携 带到地 面。当气相不 能提供 足够 的能量 ， 来使井 筒 更 有效 。气举 的缺点是 它的施 工需要有稳定 的气源 ，而且采用压缩机 中的液体连续流 出井 口时 ， 就会在气井井底形成积液 ， 积液 的形成将 增 压的地 面设备一次性投资大 。对于 目 前应用较多 的柱塞气举 ，同样 增加气层 的回压 。高压井 中液体 ，以段塞流 的形式存在 ，它会损耗更 存 在以上的问题 。但它有 自 身 的优点 ：能充分利用地层能量 ，对常规 多 的地层能量 ，限制气井 的生产能力 ； 在低压井 中积液 ，可完全压 死 连续气举 效率 不高的井 ， 采用柱塞气举可 以提高生产效率 ，避免气体 气井 ，造成气井水淹关井 ，使气井减产 。为 了保证气井 的正 常生产 ， 的无效损耗 。注人泡沫排液采气过程简单 ，易操作 ，主要针对那些产 及时的排出井底积液 ，一般对产水气井采取排 液采气 的方法 。 量不高 的中小 型气井 。但泡沫排水 ，存在很大的局限性 ，它一般受井 ２常 规 排 液 采气 工 艺 比较 深 、井温 、 日 产 液量及产层水质 的矿化度等多种条件的限制。毛细管 常规 排液采气 的方法 比较 ：① 有杆泵 ，排液原 理为油 管排水 ， 管柱的应用 ，使注入 化学药 品更加方 便 ，高效 。通过 管柱注入 化学 环空采气 ；适用于水淹井复产 ，间喷井及低压产水气井排水 ；设计安 剂 ，可 以使气井产 出水泡沫化 ，从而达到辅助气井排液采气的效果。 装方便 ，经济成本较低 ，生产连续稳定 ，排量范 围较好 ，各种配件齐 毛 细管管柱 的初始费用 ，介于柱塞气举与加速管之间 ，但 由于应用化 全 ，维修方便 。②射流泵 。通过两种流体之 间的动量交换 ，实现能量 学 剂 ，操作 费用会增加； 此外 ，毛 细管 管柱 ，还经 常发生化学剂 粘连 传递来工作 ；适合处理腐蚀和含沙流体 ；自由提捞作业 ，安装方便 ， 毛 细管管柱 的问题 。泵排 的优 点是高效 ，操作 管理方便 ，各种配 件 维修费用低 ，适用于高温深井 。③泡排 。主要是将表面活性剂注入井 齐 全 ，服 务与维修方 便 。但 泵的最大 问题 ，在 于要有充 足的 电源作 底 ，借助于天然气流的搅拌 ，与井底积液充分接触 ，产生大量 的较稳 保证 ； 对于高 气液 比的井 ， 举 升效率低 ，经常 因为气 锁 ，使泵发 生故 定的低密度含水泡沫 ，泡沫将井底积液携带到地面 ，完成排水过程 ； 障。 非凝 析气井 ；操作方便 ，效果明显。④连续气举 。人为的将高压气体 ５排 液 方 法应 用 从 地面注入到井 中，依靠气体的能量把液体举升到地面上 的一种人工 某凝 析气 田储 层渗透 率一般 为０ １ ０ ｌ ｎ ｉ Ｄ ～ ｌ ｍ Ｄ，产层有 效厚度 为 举升方式 ；具有较强的适应性 ，举升深度与排量变化灵活 ，井 口和井 ５ ｍ￣ ５ ０ ｍ左 右 。最初 ，使用 毛细管 管柱进 行排 液 ，取 得 了很 好 的效 下设备 简单 管理方便。⑤小油管 。通过减小流动截面积 ，增加气体流 果 。但是随着井 中凝析油的产生 ，使毛细管管柱举 升很难 达到预期效 速 ，以便把液体带到地面 ；充分的利用气井地层能量 ，将气井的积液 果 ，化学剂的费用也很高。在油 田安装了分体式柱塞举升系统 ， 产量 排出 ，保持气井的正常生产。 增加并 一直持续 稳产 ，每天 大约新增产量 １ ５ ０ ０ ｍ ３ 。早期 使用毛 细管 管柱排液时 ，需要注人化学剂 ，现在使用分体式柱塞气举 ， 这项 花费 ３ 其他排液采气工艺 排 水 采气 工 艺有 ：安 装 加速 管 ，毛细 管管 柱 ，分 体式 柱塞 气 可 以全部节省 。使用分体式柱塞气举 ，产量增加很 快，并且一直保持 举 。将一个６ ０ ｍ 长 的小直径 油管安装于常规油管 的最底 部 ，并由封隔 高产稳产 。分体式柱塞的排液效果优于以上两种排 液方式 。在油 田气 器连 接 ， 使 加速管固定在油管下 部。确定 ５ １ ／ ２ 英寸，７ 英寸和９ 英寸油 井上 ，此 井井深３ ７ ０ ０ ｍ，产层 厚度约３ ５ ｍ。用分体 式柱塞替换原来 的 管 。需要安装 的加速管的最优尺寸 ，试验结果。分体式柱塞 ，由两部 常规柱 塞 ，使得油井 大约每天增 产２ ８ ０ ０ ｍ ３ ，使用分体式 柱塞进行排 分组成 ： 一个 空心圆柱体和一个圆球。其外部圆柱筒采用金属制成 ， 液 ，排液效果明显好于常规柱塞气举 。 有 良好 的耐磨性 和抗震 性。分 体式设计 减少 了油管卡住 柱塞 的可能 ６结 论 性 。圆柱筒的外 壁采 用沟槽设计 ，柱塞上行时与油管有 良好 的密封 ， （ １ ） 排 液采气 的方法很多 ，各 自存在其 自 身 的优点与局限性 。 这样减少 了液体的回落和气体的滑脱。柱塞下落时 ，球与空心圆柱筒 在生产 中要利 用其优点 ，避免其 缺点 ，针对 不 同的气井条件 采用合 分离 ，明显 的减小 了柱塞的下落阻力 ，使柱塞能迅速通过气 、液柱下 适的排液采气方法 。 （ ２ ） 几种举升方法可 以相结合 ，利用其优势互 落 。分体式 柱塞的最大优点是节省关井时间 ，增加气井产量。柱塞工 补 。如 ，现在常采用的毛细管管柱与泡沫排 液相结合 ，柱塞气举 ，小 作时 ，让两部分在不 同时间下落 ， 从 而可以使气 体先后从球 的两侧 和 油管与气举 排液相结合 等方法 ，在油 田的实 际生产 中，取得 了很好 的 圆柱体 的内部通过 。一旦 圆柱体 到达井筒底部 ，它就会 与小球 发生撞 效果 ，并获得 了经济效益 。 （ ３ ）传统 的排液采气方式有其 弊端 ，对 击 ，球就会 与圆柱 的内腔 相连。这时 ，气体就只能在圆柱体 的底部运 其进行改善与优化 ，如对柱塞的改进设计 ， 对 电潜泵 ，射流泵结构 的 动 ，而不能穿过 圆柱体，运 动的气流产生 了推动力 ， 就 会推动这个 带 改进等 。 （ ４ ）目前 ，非常规排水采 气的方法 ，在 国外 已经得到广泛 有小球 的圆柱体 向上运动 ， 从 而把 液体举 升到地 面。到达地 面时 ，防 的应用 。而国内排水采气方法单一化 ，还没有这方 面的报道 。 喷管 内带有一个铜棒 ，铜棒撞击小球 ， 使 小球 与圆柱体 分离 ，小球 就 参考文献 ： 会下 落 ，然 后再 打开柱塞 接收器 释放空心 圆柱 ，这样就完 成 了一 次 石庆 ，蒋建勋 ，隆正峰 ，等． 气举排 水采气 系统效 率计算方法探讨 循环 。这样 的一次循 环需 要５ ｓ ～ ｌ Ｏ ｓ 的关井时间 ，这样短 时间的生产 间 ［ Ｊ ］ ． 断块油 气田 ，２ ０ ０ ５ ，１ ２（ ６ ）：７ ８ — ８ Ｏ ． 歇 ，比较 同等压力下 常规柱塞气举 ，产量有 了很 大的提高。由于减少 茹婷 ，刘 易非 ，范耀 ，等． 低渗砂岩 气藏 开发 中的压敏 效应ｆ ＊ ｑ 题 ［ Ｉ ］ ． 了关井 时间，产量损失就会最小 ，并且这 样井底 的积 液不会 回灌到储 断块油气田，２ ０ １ １ ，１ ８（ １ ）：９ ４ — ９ ６ ． 层 中。这种连续排液 的方法 ，使井底不再 有液体存 留，从 而减小 了积 裘湘澜． 气井排水采 气工 艺原理
气井采气工艺介绍(详细版本)
采气工艺原理
气井开采工艺
无水气藏气井和边、底水不活跃气井的开采工艺
➢ 开采工艺措施
• 可以适当采用大压差采气 。使微缝隙里气易排出；可充分发挥低 渗透区的补给作用；可发挥低压层的作用；
• 应正确确定合理的采气速度，并在此基础上制定各井合理的工作 制度，安全平稳采气；
培训主要内容
采气工艺原理
采气工艺原理
气藏的分类开采 气井生产系统介绍 气井开采工艺 气井生产管柱 气井的管理 气井的挖潜增产
采气工艺原理
气藏的分类开采
无水气藏的开采措施：
无边底水气藏的开采不用担心水淹、水窜等问题，所以可适 当采用大压差生产，采用适当大压差采气的优点是：
➢ 增加大缝洞与微小缝隙之间的压差，使微缝隙里气易排出； ➢ 充分发挥低渗透区的补给作用； ➢ 发挥低压层的作用； ➢ 提高气藏采气速度，满足生产需要； ➢ 净化井底，改善井底渗滤条件。 ➢ 无水气藏在开发后期会遇到举升能量不足、井底积液（凝析
采气工艺原理
气井生产系统分析
气井生产系统
气井生产系统（生产模型）指采出流体从储层供给边界到计量分离器 的整个流动过程，包括以下几个互相联系的组成部分：
1）气层——多孔介质（含裂缝）； 2）完井段——井眼结构发生改变的近井地带（由于钻井、固井、完 井和增产措施作业所致）；
3）举升管柱——垂直或倾斜油管、套管或油套环空（带井下油嘴和 井下安全阀）；
4）人工举升装置——用于排液的有杆泵、电潜泵或气举阀等 5）井口阻件——地面油嘴或针型阀等节流装置； 6）地面集气管线——水平、倾斜或起伏管线；
7）分离器。 气井的流动过程
气举分段流量测试工艺在水平井中的应用
２ 施 工过 程
施 工 过程 为 ：电缆 头连接 井 下牵 引器 ，牵 引器 与下井 仪 器连接 。下放测 试仪 器 ，显示 自然 遇阻后 地 面给 出 电信 号 ，信 号通 过 电缆传 输到 牵 引器驱 动装 置 ，牵 引器齿 轮张 开并 开始转 动 ，利用 牵引 器在水 平 段 输送 下井 仪 器 ，通 过 测试 车观察 电缆 张 力情况 以判断仪 器 是否达 到测 试部 位 。仪器 到位 后 ，改变 电信 号 ，齿轮 收 回 ，测试 仪 器开始 工 作 ，完成 找水测 试 施工 。
耐压 ４ ０ ＭＰ ａ ，耐 温 １ ６ ０ ℃ ；仪 器 外
径 ２ １ ｍｍ 。
４ 现 场 应 用
４ ． １ 应用情 况
在 高 尚堡 和老 爷 庙 作 业 区高 含 水 水平 井 上 采 用 牵 引 器 输 送 测 井 仪
进 行 气举 法 分 段 流 量 测 试 ，共 开 展
子 衰减 能谱 测井 ，该类 测试 技术 只 能应用 于定 向井 的生 产测 试 ，在水 平井 中无法 实现 测井 工具 的安 全下
人 ；多应 用 于注入 井 的注入 测试 ，无 法 实现生 产井 的产 出剖 面测 试＿ ２ Ｊ 。为此 ，冀 东 油 田采 用牵 引器 输
送 测井仪 气举 法分 段 流量测 试工 艺在水 平 井产 出 剖面测 试方 面开 始 了一些 有益 的尝试 。
气 举 分 段 流 量 测试 工 艺在 水 平 井 中的应 用
刘 怀 珠 ，李 良 Ｊ Ｉ Ｉ ，李 晨 毓 ，吴 均 （ 中石油冀东油田 分公司 钻采工 艺研究 院， ｉ Ｏ ｏ ￣ Ｌ 唐山 ０ ６ ３ ０ ０ ４ ）
天然气井排水采气工艺方法探究
天然气井排水采气工艺方法探究摘要：随着城市化的不断发展，人们需要的能源也与日俱增，各个行业也在尽可能地使用新能源，使得天然气的需求量和使用量大幅度增加。
天然气在使用过程中，对环境的影响小，而且有丰富的储备，在今后能源的使用中，会进一步扩大。
因此，研究天然气井排水采气工艺方法具有重要意义。
下面笔者就对此展开探讨。
关键词：天然气井；采气工艺；方法1 天然气井排水采气工艺概述由于我国天然气资源一般都是位于地下，因此在进行资源开采的时候，就需要考虑到所处位置的影响，采取对应的开采方式，这样才能够确保天然气能源得到有效的排出和采集，而且保持其本身的正常状态，能够为人们良好的使用。
因此，相关工作人员需要重视采取正确的排水采气工艺方法，确保天然气井内的液体能够在相关人为压力下得到有效的排出，而且天然气井还能够保持其原本的状态，不会受到结构方面的破坏，这样有助于更好地开展天然气能源的开采工作，进一步提高天然气能源的开采量。
在日常工作状态中，天然气井会产生一些油和水之类的液体，还会之间发生一些变化，而在天然气井内进行沉降，最终堆积在井底。
由于这个变化会给气层带来一定的内压，从而导致天然气的流通受到一定的限制，不能够进行正常的流动，那么就会导致天然气井本身的工作性能没有得到良好的发挥，从而给天然气能源的开发工作带来一定的危害。
面对这样的情况，相关工作人员就需要进一步加强对开采工艺和方法的优化和完善，对这种沉积液体采取有效的处理措施，从而积累更多丰富的工作经验，能够有效提高天然气开采技术的应用性和可行性，推动天然气开采工作得到顺利的实施，为相关企业带来稳定的经济效益。
2 选择排水采气工艺的技巧由于天然气能源开采过程当中可能会出现许多问题，因此合理选择排水采气工艺方法的技巧就显得至关重要。
相关工作人员需要对此引起高度的重视，注重其中一些关键的部分，从而合理选择最合适的排水采气工艺方法的技巧。
首先就是需要充分了解开采地点的地形、地貌等情况，相关工作人员需要做到实地考察和勘探，对地质结构达到充分的掌握，还需要积极了解这个地点的开采历史，对当地的天然气能源的真实的储备情况需要做好记录，这样能够帮助工作人员更好地规划开采方案。
排水采气工艺技术
排水采气工艺技术排水采气工艺技术排水采气工艺技术是挖掘有水气藏气井生产潜力，提高气藏采收率的重要措施之一。
自五十年代美国首次将抽油机用于中小水量气井排水以来，到目前国外已开展了优选管柱、机抽、泡排、气举、柱塞举升、电潜泵、射流泵、气体射流泵和螺杆泵等多套成熟的单井排水采气工艺技术。
近年来，在这些应用已较为成熟的工艺技术方面的开展主要是新装备的配套研制。
国外还研究应用一些新的排水采气技术，如同心毛细管技术、天然气连续循环技术、井下气液别离同井回注技术、井下排水采气工艺、带压缩机的排水采气技术。
我国排水采气工艺以四川、西南油气田分公司为代表完善配套了泡排、气举、机抽、优选管柱、电潜泵、射流泵等六套排水采气工艺技术，并在此根底上研究应用了气举/泡排、机抽/喷射复合排水采气工艺。
1.泡沫排水采气工艺技术药剂由单一品种的起泡剂开展到了适合一般气井的8001—8003、含硫气井的84—S，凝析气井800〔b〕发泡剂，以及泡棒、酸棒和滑棒等固体发泡剂。
该工艺排液能力达100m3/d，井深可达3500m左右。
在泡沫排水采气工艺中国外还应用了同心毛细管加药工艺，它是针对低压气井积液、油气井防蜡等实际生产问题而研制出的一种新型工具，通常用316型不锈钢不锈钢制成，盘绕在一个同心毛细管滚筒上。
整套装置包括一个同心毛细管滚筒、一台吊车和一套不压井装置。
在同心毛细管底部装一套井下注入/单向阀组件。
化学发泡剂通过同心毛细管注入后经过单向阀被注入到井底。
这种同心毛细管柱可以在同一口井中重复屡次使用，也可以起出用于别的气井，具有经济、平安和高效的特点，其最大下入深度可达7315m。
2.优选管柱排水采气工艺技术开发了多相垂直管流动的数学模型、求解软件和诺模图，建立了气井井眼连续排液合理管柱，从而优化了设计和生产方式。
适用于井深小于3000m，产水量小于100m3/d，有一定自喷能力的气井。
3.气举排水采气工艺技术在气举排水采气工艺技术方面,主要是在气举优化设计软件和气举井下工具等方面开展最快。
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积液水淹气井多井气举工艺设计及应用 王雷 【摘 要】With the increase of production time,exacerbated by the difficulty of drainage gas recov-ery.Flooded wells gradually increased.On the same site only a single well watered gas well.The gas lift truck has no sufficient air supply to work.But the single well gas lift leads to over pres-sure of the gas lift truck,in the gas gathering station with sufficient air supply through alcohol in-jection pipeline gas lift.Through the theoretical calculation of many wells in the alcohol injection pipeline flow and friction,the gas lift car exhaust end gas shunt.On the one hand,the gas lift truck exhaust pressure is to control,and on the other hand,and to ensure that a single well to meet the needs of the diversion.Using the design method to carry out the field test for 4 wells,the exhaust pressure can be well controlled,and does not lead to gas lift truck overpressure,can effec-tively cite the well liquid,to achieve the purpose of gas lift construction.The research results have important guiding significance for improving the stable production of gas wells and the late devel-opment of Daniudi Gas Fields.%随着生产时间延长,气井排水采气难度加剧,积液水淹井逐渐增多.对于同井场只有1口单井的水淹气井,气举车没有充足的气源供给而不能作业.在集气站有充足的气源供给,可以通过注醇管线进行气举,但单井气举导致气举车超压.通过理论计算多口气井注醇管线流量及摩阻,对气举车排气端气体进行分流,一方面控制气举车排气压力,另一方面保证单井分流气量达到携液要求.利用该方法对4口井开展现场试验,能够很好地控制排气压力,不会导致气举车超压,能够有效举出井内积液,达到气举施工的目的.研究成果对大牛地气田提高气井稳产及气田中后期开发有着重要的指导意义.
【期刊名称】《石油矿场机械》 【年(卷),期】2016(045)005 【总页数】5页(P64-68) 【关键词】气井水淹;排水采气;气举设计 【作 者】王雷 【作者单位】中国石油化工股份有限公司华北油气分公司 采气一厂,陕西 榆林 719000
【正文语种】中 文 【中图分类】TE933.502 大牛地气田自2003年投产开发至今，已经建成年产40亿m3的中型气田。由于部分单井生产时间长，油压小于4.5 MPa的气井占80%，产量低于1万m3的气井占83%，低压低产直井比例高。主要排水工艺是泡沫排水工艺，56.5%气井不能同时满足临界携泡流量和举升压力要求，积液减产甚至水淹严重。针对积液严重及水淹井，难以依靠气井自身能量来恢复生产，需要补充外部能量。国内外采取的措施主要为气举[1]，使用最多的为液氮气举，该工艺单次施工成本高，其次是气举车气举[2]。由于大牛地气田气井管线特征限制，气举车气举单井受到气源供给及超压限制。针对这类技术难题，结合气举施工工艺原理及目前气举工艺研究成果，进行理论计算分析，完善气举车配置，开展多井联合气举工艺研究，为气举车气举在大牛地气田应用提出了新的方法，确保了积液水淹气井平稳生产，延长了生产期。 1.1 工艺原理 多井联合气举是使用车载压缩机把低压天然气压缩后向多个井内打入高压气体，补充气井地层能量，在达到降压分流作用的同时，提高气井瞬时流量，达到带液目的。图1为该工艺流程。 1.2 多井联合气举设计 1.2.1 阶段划分 根据现场多井联合气举流程，考虑到施工进度及压力变化规律，将多井联合气举整个过程划分为4个阶段，如图2所示。 1) 注醇管线置换阶段。气举流程应用的是单井注醇管线，因此气举开始后，首先是对单井注醇管线进行置换，这个过程气井油套压、流量不变。 2) 套管充压阶段。注醇管线置换完毕之后，天然气进入气井油套环空，这个过程气井套压出现上升，油压、流量不变或者波动(环空积液缓慢进入油管)。 3) 积液完全进入油管阶段。气举位置到达油管鞋位置，环空积液完全进入油管，此时套压达到最大值，油管流体密度达到最大，油压及流量都降至最低(站内降压带液最好时机)。 4) 稳定阶段。积液完全进入油管后，压力流量稳定。稳定阶段生产30 min后，气井无异常，可停止气举并做好气井稳产。 1.2.2 气举参数设计 气举过程中的参数涉及到气举时排气压力的控制，单井注气量的确定以及气举持续时间的长短，保证气举过程中，单井能够达到举升压力并且瞬时流量能够到达临界携液流量要求，最终将井筒积液全部排出，气井恢复正常生产的状态[3]。 1) 排气压力控制[4]。 根据气举车排气压力设计以及单井注醇管线承压能力，要求最大排气压力不超过23 MPa。因此，根据整个流程压力损失及气举所需最大压力，即可确定排气压力。 ①注醇管线摩阻。注醇管线在气举时的压力损失。 ②井口最大套压。即气举时，油套环空内积液完全填充油管所产生的液柱压力。 假设气举前，水淹井(积液井)油管液面经探测为Hy，则油套环空液面Ht可按下式计算： ③管网压力。由于气举出液后，考虑到站内降压带液即降低积液井回压，可以使实际气举压力低于理论计算值，并且还可以缩短整个气举时间。因此，管网压力按照常压计算。 2) 注气量控制[5]。 为排出油套环空以及油管内积液，天然气最终要充填整个油管及油套环空，计算时可用气举后压力体积减去原有体积，考虑天然气损失以及实际气举过程中的气窜现象，天然气用量取为理论用量的1.2倍。 3) 联合气举井数组合优化方法[6]。 一组联合气举的井，在气举过程中，必然满足两个公式，一是要满足伯努利方程，二是要满足流量分流规律。 根据式(14)～(15)，简化为2个条件：一是要满足气举车排气压力要求，即在气举过程中不能够超压(气举车排气压力小于23 MPa)；二是要满足气举单井的流量均满足临界携液流量的要求，即气举组合井数确定的条件为： 2.1 选井及参数设计 根据多井联合气举要求，选取了同一座集气站4口积液井(如表1)，所选气井受井内积液影响，无法完成配产，自身携液能力弱，需站内泡排并定期进行降压带液维持生产。 依据多井联合气举参数设计方法，进行4口井排气压力、注气量以及气举时间设计，由于注醇管线尺寸小，计算出注醇管线压力损失在6.75～8.68 MPa，需要排气压力最高为14.89 MPa。具体数据如表2。 2.2 现场试验及效果分析 气举过程中气举井的压力变化如图3～6所示。 连接好流程后，10：40加载开始气举，为4口气井同时气举(D66-197、D66-33，D66-25和D23-4)，2 h内排气压力保持在11 MPa，单井套压增长缓慢。考虑到加快气举速度，关闭D66-197井的球阀，12∶30—13∶20排气压力增速加快，D23-4井套压增加到12 MPa，油压、进站压力略降、站内有出液迹象，倒进放空流程，D23-4出液连续；12∶30—15∶00排气压力先升高再降低，并趋于稳定。D23-4井出液1.9 m3后进站压力回升。15∶00将D23-4井倒进生产，关闭D23-4井的球阀，打开D66-197井的球阀，此时气举3口井(D66-197、D66-33，D66-25)。15∶00—15∶30排气压力增加缓慢，15∶30关闭D66-197井的球阀，排气压力快速升高后稳定在15 MPa，D66-33井油套压差增大，积液进入油管，排液0.32 m3。D66-25井油套压、进站压力突降，开始出液，排液0.3 m3。此后气举车持续循环30 min后停机。 对选取的4口井开展多井联合气举，由于气举期间排气压力增长缓慢，同时气举井为2～3口，开展气举的3口井均为积液减产井，本次举出积液2.75 m3，有效率100%，气举后稳产井4口，稳产率100%，增产气量1 200 m3/d。如表3所示。 1) 多井联合气举阶段划分为4个阶段，气举过程中要时刻关注每口气井压力及气举车排气压力变化，调整同时气举井数。 2) 满足多井联合气举条件为：一是满足气举车排气压力要求，即在气举过程中不能够超压(气举车排气压力小于23 MPa)；二是要气举单井的流量均满足临界携液流量的要求。 3) 按照设计要求进行4口井现场试验，能够很好地控制排气压力，不会导致气举车超压。对于不能够正常生产的积液井，能够有效举出井内积液。